La bioquímica del Fisiculturismo- Parte 1

 In Entrenamiento

Hola nuevamente a los amigos lectores de físico y fitness, en esta ocasión quiero seguir comentado el tema del entrenamiento deportivo pero tratado no desde la perspectiva metodológica o de la teoría del entrenamiento, sino, desde el punto de vista bioquímico.

¿Por qué? Pues simplemente porque si no sabemos qué le pasa al cuerpo cuando estamos entrenando, o después de ejercitarnos, no sabremos recuperarlo, o como tratarlo para que haga lo que queremos que haga. Si no conocemos los cambios que ocurren a nivel celular, de tejidos y de sistemas, no podremos calcular correctamente los tiempos de descanso, las intensidades y volúmenes de trabajo ni podremos favorecer los mecanismos de recuperación. Eso por el lado del ejercicio, y por el lado de la nutrición, pues ustedes saben, nunca falta el bien intencionado amigo o “entrenador” que nos recomienda consumir tal o cual brebaje, las pastillas que lo ponen hasta el full o la aclamada “nutrición durante el entrenamiento”, y que con la promesa de que vamos a aumentar 8 kilos de masa magra en 2 meses, nos engatusan para comprarles a ellos mismos (porque nadie más en el país tiene el milagroso producto, excepto ellos), y lo curioso es que al mes o a los 15 días de empezar a consumirlo, se debe de cambiar por otro “más fuerte”  (y costoso) para que nos siga haciendo efecto. Bueno, si nos tomamos la molestia de entender los procesos que rigen a nivel celular y sistémico la absorción de nutrientes, su utilización, su distribución y excreción, nos vamos a ahorrar mucho tiempo (por todas las tonterías que vamos a evitar) y mucho dinero (por todas las estafas de las que nos vamos a librar). Como he mencionado anteriormente, sin una buena planificación del entrenamiento no es posible avanzar en el ámbito deportivo y la base de una buena planificación comienza con la comprensión de los procesos bioquímicos que rigen al cuerpo humano.

Comenzaremos por ver al cuerpo humano desde dentro y cómo se comporta a nivel celular y sistémico cuando está sometido a las presiones provocadas por el entrenamiento y de ahí pasaremos a checar las interacciones que existen entre los nutrientes, sus rutas metabólicas, su recuperación y la forma en que afectan al atleta.

No es mi intensión aburrirlos con toda la verborrea científica y médica que normalmente se maneja en estos temas, así que trataré de hacer la información lo más digerible que me sea posible, y si por ese aspecto les fallo, de una vez pido una disculpa, pero sí es necesario que tangan cierto nivel de conocimiento es estas cuestiones para que puedan llevar y/o mejorar sus programas de entrenamiento y nutrición. Aquí  y en todas partes se ha escrito y hablado mucho sobre los componentes de la carga de trabajo y de los factores del entrenamiento, pero no se dice cómo se deben de relacionar en un sistema de entrenamiento, se han ensalzado N cantidad de métodos de entrenamiento como los mejores para ganar N cantidad de masa muscular en períodos de tiempo francamente irreales, se han hecho héroes a entrenadores o pseudoentrenadores que aunque no sean mexicanos y no conozcan la morfología ni las limitaciones antropométricas del mexicano, nos vienen a vender sus “programas revolucionarios” de entrenamiento como el conquistador que nos cambia espejos por oro, y nosotros no sólo lo creemos, lo que es peor, los aplicamos con la rigurosidad de un dogma religioso, sin atrevernos siquiera a cuestionar o analizar sus bases teóricas, a costa de la salud de nuestros atletas o la nuestra, esos son nuestros “expertos”. ¿Qué podemos hacer al respecto? ¿Cómo salir de este círculo vicioso? Yo creo que sólo hay de dos; o nos ponemos a investigar, aprender y aplicar el conocimiento o nos resignamos a que nos cobren hasta por decirnos cómo se debe levantar una barra o mancuerna, ustedes deciden. Así que sin más preámbulo comencemos.

                                    ADAPTACIÓN METABÓLICA EN EL ENTRENAMIENTO

Desde el punto de vista biológico, el entrenamiento deportivo REPRESENTA LA ADAPTACIÓN del organismo a condiciones de mayor actividad muscular. Dicha adaptación puede conseguir-se como resultado de diversos cambios en el cuerpo que abarcan desde el nivel de las estructuras celulares  y los procesos metabólicos, hasta el nivel integral de las actividades funcionales (como la digestión, o la sobrecompensación), su control y la construcción de sus estructuras, estos cambios afectan a los mecanismos moleculares de los procesos metabólicos y la capacidad funcional de las estructuras celulares y en conjunto, aseguran el aumento de la capacidad de trabajo físico y el rendimiento deportivo.

De hecho, los efectos del entrenamiento están específicamente relacionados con determinadas características de los ejercicios realizados, su intensidad, duración y la relación trabajo/descanso. En consecuencia, el objetivo del entrenamiento deportivo es provocar un cambio intencionado en el organismo mediante los ejercicios y métodos de entrenamiento adecuados. Los principios en los que se basa el concepto de entrenamiento derivan de los siguientes resultados de estudios fisiológicos y bioquímicos:

-Un cierto número de cambios distinguen a los deportistas de las personas sedentarias (fuerza, resistencia, condición cardiovascular, etc.)

-El ejercicio sistemático puede producir los cambios necesarios para mejorar las capacidades físicas.

-La naturaleza, intensidad y duración de los ejercicios de entrenamiento y las peculiaridades en la participación de diversos músculos y unidades motoras (la unidad motora es la unión de una neurona que va desde el sistema nervioso central hasta las fibras musculares, las cuales estimula), son determinantes para los cambios adaptativos del organismo.

-Los cambios específicos en el organismo dependen de la relación de ejercicios específicos y la SINTESIS ADAPTATIVA de proteínas es la base de esta relación.

Así, tenemos que los ejercicios de entrenamiento provocan los cambios específicos en el organismo, necesarios para conseguir el propio objetivo del entrenamiento, y son los cambios provocados por los distintos ejercicios, los que dan lugar a una mejora del nivel de rendimiento físico.

Para la planificación del entrenamiento, especialmente para poder hacer correcciones a una planeación anterior, se necesita información de respuesta para saber que está pasando con el cuerpo del deportista, para saber cómo se pueden mejorar las sesiones, los regímenes, las fases del entrenamiento y para saber cuáles son sus principales resultados. Aunque el título adaptación metabólica suena muy técnico, no es difícil de entender, pero hay que tener siempre en mente que el aumento de los niveles de rendimiento y la mejora de las capacidades motoras son un reflejo de las adaptaciones a nivel celular, de tejidos y sistemas involucrados, una manera de visualizar la situación de forma general sería:

Adaptación al entrenamiento:

a) Omeostasis.-mantenimiento del estado bioquímico del medio interno del organismo, es decir, equilibrio en que el cuerpo se encuentra antes de empezar el ejercicio.

b) Estímulo.- es el ejercicio realizado en la sesión de entrenamiento.

c) Adaptación.- es la manera en que el cuerpo responde al estímulo y se presenta en tres tipos:

adaptaciones específicas, en los sistemas de acción inmediata (neuromuscular, coordinativo y energético-mecánico).

-adaptaciones inespecíficas, en los mecanismos auxiliares de los antes mencionados.

-adaptaciones bioquímicas, aumenta la concentración de productos energéticos, hay refuerzo de la actividad enzimática (en el sarcoplasma celular si el ejercicio es anaeróbico y en las mitocondrias si es aeróbico) y por último hay un perfeccionamiento de los mecanismos de regulación; el grado de mejora de estos procesos depende de los métodos y contenidos del entrenamiento.

Prácticamente todos los tipos de entrenamiento conducen inevitablemente a cambios en los músculos esqueléticos:

El entrenamiento de la velocidad provoca hipertrofia de las fibras de glucolíticas de contracción rápida FT (tipo llb).

El entrenamiento de la potencia provoca lo mismo.

El entrenamiento de la fuerza provoca hipertrofia de las fibras de contracción rápida FT (tipo llb) y modesta hipertrofia de la fibras oxidativas de contracción lenta ST (tipo l).

El entrenamiento de la resistencia aumenta el tamaño y la cantidad de las mitocondrias  (y es en la matriz mitocondrial dónde se lleva a cabo la oxidación de los ácidos grasos y su conversión a energía, por eso es importante hacer cardio, aún en fase de volumen), aumenta la capacidad oxidativa del musculo, aumenta el tamaño de las fibras ST (tipo l) y disminuye el de las fibras FT (tipo llb).

Pero la mejora en el rendimiento atlético se basa en primer lugar en los cambios acontecidos en las estructuras y las capacidades metabólicas de las fibras musculares y dicha mejora metabólica necesita la ayuda de diversos órganos, de manera que la capacidad funcional de estos órganos también tiene una mejora. En consecuencia, la adaptación celular inducida por ejercicio afecta a las células cardiacas, hepáticas, renales, neuronales, endócrinas, etc, etc. Por eso es mala idea portarse mal y me refiero a tomar alcohol, fumar, desvelarse, comer chatarra, etc, etc, cuando entrenamos para mejorar el rendimiento o aumentar la masa muscular.

En base a lo anterior podemos imaginar lo que ocurre durante una sesión de entrenamiento de un fisicoculturista; éste atleta empieza a entrenar y qué es lo que pasa, los músculos comienzan a necesitar más oxígeno y energía para poder cumplir con el trabajo a que están siendo sometidos, y para obtener dicha energía, empieza en su interior una serie de reacciones químicas encaminadas a la obtención de energía. A estas reacciones o procesos bioquímicos los llevan a cabo las enzimas, que son proteínas especiales que catalizan (es decir, que hacen más rápidas o más lentas) las reacciones químicas. También aumentan los niveles hormonales, de testosterona en ejercicios de fuerza y hormona de crecimiento si el entrenamiento es de resistencia (claro, entre muchas otras para ambos casos) que a su vez estimulan la degradación o mejoran la utilización de nutrientes para convertirlos en energía disponible. Y es ahí precisamente en donde entra la SÍNTESIS ADAPTATIVA DE PROTEÍNAS, que es un mecanismo INTRACELULAR que une la función celular con la actividad del aparato genético (que estimula los genes), a través de este mecanismo se estimula la síntesis de proteínas especialmente relacionadas con la contracción muscular, la secreción de hormonas y otras manifestaciones funcionales. Estas proteínas son:

a) Material de construcción para la renovación y el crecimiento de las estructuras proteicas que realizan la actividad funcional (los músculos).

b) Proteínas enzimáticas que catalizan las vías metabólicas más importantes (de carbohidratos, proteínas y lípidos) haciendo posible la actividad funcional.

Como resultado, primero se desarrollan las estructuras celulares implicadas y segundo, la actividad enzimática aumenta al aumentar el número de moléculas de enzimas. De esta manera, la síntesis relacionada asegura el efecto adaptativo, visto de forma muy general, este es el proceso al que llamamos síntesis adaptativa de proteínas.

Por otra parte, esta síntesis adaptativa está regulada por el CONTROL METABOLICO, que es una herramienta muy necesaria para la adaptación de los procesos metabólicos en los distintos tejidos a las demandas derivadas de las actividades del organismo, el control metabólico también se produce bajo la influencia de la actividad enzimática, cambiando la dirección o la velocidad de las reacciones químicas y el ritmo de los ciclos metabólicos. La función del control metabólico se lleva a cabo en tres niveles:

-Autorregulación celular: el principio básico de control metabólico es que la relación sustrato/producto determina la actividad de las enzimas que catalizan, respectivamente, la conversión de un sustrato (S) en un determinado producto (P) o la reacción en la dirección opuesta, (P) en (S).

En realidad la autorregulación celular en mucho más compleja que esto y en la mayoría de los casos, se lleva a cabo en el transcurso de la vía metabólica o ciclo metabólico completo.

-Control hormonal: la movilización general de los recursos celulares y del organismo exige la interacción entre la regulación hormonal y la autorregulación. El principal objetivo de la regulación hormonal es la adaptación de los procesos metabólicos a las necesidades reales de las actividades propias de la vida diaria, este objetivo se consigue mediante la acción de las hormonas sobre la actividad enzimática.

Los efectos hormonales sobre la actividad enzimática se desarrollan de dos formas. En primer lugar, la estructura de la molécula de enzima, cambia bajo la influencia de una hormona y como resultado, la actividad de la enzima aumenta o disminuye, en segundo lugar está el cambio en el número de enzimas, ya que un cierto número de hormonas puede inducir o inhibir la síntesis de proteínas enzimáticas, afectando los procesos que dependen de ellas.

-Control metabólico nervioso: la producción de hormonas por las glándulas endócrinas está regulada principalmente por los sistemas de retroalimentación, es decir, un elevado nivel hormonal suprime y un bajo nivel estimula la actividad de los sistemas endócrinos correspondientes. No obstante, la adaptación rápida de los procesos metabólicos requiere una mayor velocidad de interferencia de las hormonas en la autorregulación celular de la que se da como resultado de la regulación de respuesta a la producción hormonal. Los cambios necesarios de los niveles hormonales y la velocidad a la que deben darse son provocados por la regulación nerviosa de la función endócrina.

                                            ADAPTACIÓN AGUDA Y A LARGO PLAZO

El resultado de la síntesis adaptativa de proteínas, la cual es regulada por el control metabólico es en primer lugar la adaptación aguda. Los ejercicios realizados durante las sesiones de entrenamiento provocan procesos de adaptación aguda, que son las respuestas de regulación homeostática (cambios de coordinación en diversas funciones hormonales y metabólicas para compensar y/o restablecer el equilibrio de la temperatura, el pH, la constante iónica, presión osmótica, nivel de glucosa, etc), la activación del transporte de oxígeno y el uso de las reservas energéticas. Son adaptaciones que se dan durante o inmediatamente después del entrenamiento.

Cuando la intensidad o la duración del ejercicio aumentan por encima de un determinado umbral, se da una movilización generalizada de recursos energéticos y proteicos (activación del mecanismo de adaptación general). La elevada actividad del mecanismo de adaptación general crea las condiciones necesarias para la transición de la adaptación aguda a la adaptación a largo plazo.

En segundo lugar, los cambios estructurales y funcionales que se desarrollan en un deportista durante periodos prolongados de entrenamiento se expresan en una adaptación a largo plazo, que se basa en las síntesis adaptativa de proteínas y que requiere de:

-La creación de inductores que actúen sobre el aparato genético celular y que provoquen la síntesis  específica de proteínas implicadas.

-El aporte de materiales de construcción para los procesos de síntesis (aminoácidos y precursores para la síntesis de ácido ribonucleico ARN).

-La destrucción de elementos celulares viejos, fisiológicamente agotados, y

-el aporte de energía para los procesos de síntesis.

Durante el período de recuperación posterior a las sesiones de entrenamiento o las competiciones, las reservas energéticas del organismo y los recursos proteicos pueden ser ampliamente utilizados para la síntesis adaptativa de enzimas y proteínas estructurales, el crecimiento de las estructuras activas de las células y la mejora de la capacidad funcional que se deriva, ocurren como resultado de los procesos posteriores al ejercicio, es decir, de la adaptación a largo plazo.   

En resumen, en el entrenamiento, la adaptación celular se expresa mediante un incremento de las estructuras de las fibras musculares específicamente relacionadas con la naturaleza de los ejercicios utilizados para el entrenamiento (miofibrillas y mitocondrias en fuerza y resistencia respectivamente). Estos cambios van  acompañados de alteraciones de la actividad enzimática y un aumento de las reservas energéticas de las fibras musculares (principalmente glucógeno), la mejora también se da en el suministro de oxígeno y sustratos energéticos extra musculares. La síntesis adaptativa de proteína es la base de las mejoras morfofuncionales de la célula y la suma de todas estas mejoras garantiza el aumento de las capacidades del organismo en su totalidad.

Este proceso se llama síntesis adaptativa de proteínas y el control metabólico aumenta su eficacia en los aspectos relacionados con la movilización de las capacidades metabólicas y funcionales y el uso más económico de los recursos metabólicos. La realización de este control está relacionada con una mayor actividad enzimática, una elevada sensibilidad del músculo y demás tejidos ante la influencia de los agentes de control (hormonales, nerviosos) y una capacidad de respuesta mayor y más estable de las glándulas endocrinas durante los ejercicios que requieren la movilización de las funciones máximas del organismo.

Los cambios metabólicos inducidos por el entrenamiento constituyen la base principal para la mejora del rendimiento.

Bueno pues por cuestiones de espacio hasta aquí la dejamos, en la segunda parte ya nos meteremos de lleno en la forma en que el cuerpo obtiene, utiliza y excreta los nutrientes y lo interesante es que veremos la relación que existe entre la adaptación celular y las rutas metabólicas, y la forma en que estos conceptos se utilizan para planificar un programa de nutrición y entrenamiento.

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